水冷及风冷压缩机组的试验台设计(2)

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4.2.1 电动调节阀 24

4.2.2 电子膨胀阀 25

4.2.3 吸气压力调节阀 26

4.3 其他设备的选型 26

4.3.1 干燥过滤器 26

4.3.3 更换制冷剂设备 27

结论 28

致谢 29

参考文献 30

1 绪论

1.1 背景及目的

随着科学技术的飞速发展，以及人们对生活舒适度的不断追求，使得供热与制冷的需求不断增长，这也就导致压缩机行业的飞速发展。同时，人类的这些需求也对环境造成了很大的压力，比如温室效应、环境污染、臭氧层空洞等。这些问题不仅要求我们对设备的效率有进一步的提升，而且要求我们减小对居住环境的损害[1][2]。

最近几年，人们也在不断寻找各种解决途径。热泵、新制冷剂的运用、变频空调的出现，缓和了这些矛盾。但不管怎么突破，目前依旧是以压缩机为核心部件的制冷循环系统占据主导地位。如图1-1所示[3]。

压缩机制冷系统

图1-1 压缩机制冷系统

压缩机是整个系统的核心部位也是驱动部位，它的性能的好坏，质量的高低，直接决定整个制冷系统的性能。因此，要提高压缩机的性能，不仅仅要研究它的设计制造，也要对所出产的压缩机的性能有一个准确的把握，充分了解压缩机在试运行的各个阶段的性能参数，来进一步提高设计要求。而在对压缩机测试时，有时候不仅仅要对压缩机本身测试，还要测试他的整个机组的性能，比如制冷量等，并且研究在不同工况下压缩机组的性能变化[4]-[7]。

现在压缩机种类越来越多，而且制冷剂的种类也不断发展，且即将更新换代。不管是压缩机生产商还是购买方，都需要对其进行测试。为了节约成本，要求测试台所能测试的压缩机种类尽可能多，制冷量范围尽可能大，制冷剂的种类也尽可能齐全，同时在现有基础上，想办法节约测试所需的能量。本文就是基于这样一种情况下设计开发的，所测试制冷量在100kw以下，制冷剂为R22，R134a，R410A，R407C，包括往复式压缩机组、转子式压缩机组、涡旋式压缩机组在内的试验平台就很有意义[8]。

在测试系统中，制冷剂在每一点的状态都在不停变化，传热传质不停的发生，每时每刻的参数都在变化。同时，测量精度的要求还非常高，比如，稳态温度±0.1℃，而且制冷剂还不止一种，面对这样一个动态，滞后性强，耦合的系统，就要求我们结合测量技术，工程热物理，自动控制原理，制冷原理，计算机等技术，运用仿真优化的手段，来设计一套压缩机组测试系统[9]。

1.2 制冷压缩机组现状

目前，对于制冷装置，制冷量在100kw以下的压缩机组主要有往复式压缩机组、滚动转子式压缩机组、涡旋式压缩机组。

往复式压缩机组问世最早，至今还在广为应用。它通过活塞在气缸内做往复运动来压缩和输送气体。单机的功率范围为0.1-150kw,缸径为20-180mm。这种压缩机组优点是排出压力较高，压力不随流量的改变而改变等，不足之处是重量和体积都较大，而且运行不平稳，噪声大。

滚动转子式压缩机组是回转式压缩机组的一种。它是利用一个偏心圆筒形转子在汽缸内转动来缩小工作容积，不需要将旋转变为往复运动，以实现气体的压缩。主要由汽缸、滑片、转子、排气阀及偏心轴等组成。这种压缩机体积减小了30%，重量减小50%，零件变少，运转平稳而且噪声低，尤其是能适应较大的工况变化。随着双转子式的开发，使机器能自己平衡旋转惯性力，满足了更大制冷量的需求。缺点是制热性能不好以及制造精度要求严格。